微囊藻毒素研究现状
时间:2017-05-18 10:28 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 微囊藻毒素是一类具有生物活性的单环七肽，一般结构（图2[17]）为环状（-D-Ala-L-X-D-Masp-L-Z-Adda-D-Glu-Mdha）。其中L为左旋，D为右旋。Masp为D-赤-β-甲基天冬氨酸；Adda为（2s，3s，8s，9s）-3-氨基-9-甲氧基-2，6，8-三甲基-10-苯基-4，6-二烯酸；Mdha为N-甲基脱氢丙氨酸。X、Z为两种可变的L-氨基酸，它们的更替和去甲基化衍生出众多的毒素类型，到目前为止已发现80种不同的微囊藻毒素亚型。其中以MC-LR（可变氨基酸为亮氨酸（L）和精氨酸（R）毒性最强也最为常见（目前已知毒性仅次于二噁英）。MC-LR的分子式为C49H74N10O12，相对分子量为995.2。它易溶于水，不挥发，化学稳定性极强。温度、光照、酶蛋白等变化均不能将其破坏，自来水处理工艺的混凝沉淀、过滤、加氯也不能将其有效去除。但在紫外线的照射下和水中某些降解菌的作用下可被降解[19]。8817 图2 微囊藻毒素分子结构式 Figure 2 The molecular structure of microcystin 1.2.2 微囊藻毒素理化性质 MCs 性质稳定，具有水溶性和耐热性。MCs极易溶于水，在水中的溶解度>1 g / L，不易沉淀或被吸附于沉淀物和悬浮颗粒物中。在实验室研究中发现MCs在水体中的稳定时间与水体的特征有关，水库水中低浓度 MC-LR（10 μg / L）不到 1 星期即发生初级降解，在去离子水中超过27天毒素依旧很稳定。毒素在消毒的水库中可保持稳定 12 天，在自然水库水中其不稳定性是由于生物降解通过Adda旁链的修饰而灭活这一机制实现[31]。在色素存在的情况下，MCs却被迅速降解，使其活性降低。此外，纯化的 MCs 在阳光照射下依然保持其稳定性，但当毒素暴露在紫外线时即可被水解或发生化学异构和化学键合反应而使毒性丧失，其半衰期是10天。当紫外线波长接近其吸收峰周围（即 238-254 nm），MCs被迅速地降解[32]。MCs耐高温，加热煮沸（水浴 100°C，30 分）后也不会失活或挥发，抗 pH 变化，可溶于甲醇或丙酮。 1.2.3 微囊藻毒素与水生生物间的互相影响 (1) 水生植物 水体中高浓度微囊藻毒素可影响水生植物种群的多样性。尽管蓝藻的最大生长率有时低于大多数其他浮游植物，但在一定条件下其生物量却能超过所有其他物种而导致水华形成。所以微囊藻毒素被认为是具有自我强化机制作用的生态生长调节素，可帮助蓝藻产生尽可能多的子代，从而使产毒藻株密度增加，获得竞争优势，最终形成水华。不同浓度、不同类型的微囊藻毒素对植物生长的影响是不同的，虽然植物生长会受到抑制，但是植物的某些器官（根）对之还有一定的吸收。水生植物对微囊藻毒素也有一定的解毒作用[17]。 (2) 鱼类 微囊藻毒素对鱼类也有很大影响。含一定浓度藻毒素的水体可使鱼卵变异，鱼类行为及生长异常，水华暴发也常使大量鱼类死亡[17]。土霉素能够明显抑制虹鳟的抗体水平，同时使吞噬细胞活性轻微降低，使淋巴细胞的数量下降，但对鱼体存活率没有明显影响[33]。土霉素注射剂对鲤鱼的组织毒性首先在用药后发现注射部位表现出严重的细胞和组织炎症反应，随后观察到明显的肝、肾毒性。用药24h后观察到肝脏中脂肪的降解，此后脂肪逐渐消失。肾脏中用药24 h观察到管状上皮细胞的坏死，7d后观察到造血肾组织的严重坏死，直到试验结束[33]。 (3) 水生无脊椎动物 一些无脊椎动物如贻贝、螯虾等对微囊藻毒素表现出较大的耐受性，但是毒素在其体内有富集效应，可达到相当高的浓度，并通过食物链对人类健康造成潜在的危害[34-35]。在有毒的铜绿微囊藻水华中放养贻贝（ Mytilus galloprovinvialis），16 t 后，发现该贝类能富集微囊藻毒素浓度达 10.5μg/g干重，最高富集浓度可达到 16μg/g[17]。 (责任编辑：qin) |